Введение
Бурное развитие радиоэлектроники и электронно-вычислительной техники выявило противоречия между сложностью решаемых задач, с одной стороны, и надежностью, массой, габаритами, потребляемой мощностью и стоимостью, с другой стороны.
Электронно-вычислительная аппаратура первого поколения, построенная на электронных лампах, отличалась громоздкостью и крайне низкой надежностью. Значительный прогресс в повышении надежности, снижении массы, габаритов и потребляемой мощности был достигнут благодаря применению дискретных полупроводниковых приборов, на базе которых строилась электронно-вычислительная аппаратура второго поколения.
Однако действительно революционные преобразования в области архитектуры, конструирования и производства ЭВА, позволившие в значительной степени разрешить вышеуказанные противоречия, произошли благодаря развитию в конце 60-х годов нового научно-технического направления в области электроники – микроэлектроники. Микроэлектроника возникла и развивается на базе последних достижений физики твердого тела, технологии полупроводникового производства и производства тонких и толстых пленок. Дальнейшее развитие получил модульный метод конструирования ЭВА. Микроэлектроника выдвинула новый принцип конструирования и производства модулей низкого ранга – принцип конструктивно-технологической интеграции. Была создана элементная база электронной аппаратуры третьего и четвертого поколений – интегральные микросхемы.
Применение микросхем облегчает расчет и проектирование функциональных узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры, ускоряет процесс создания принципиально новых аппаратов и внедрения их в серийное производство. Широкое использование микросхем позволяет повысить технические характеристики и надежность аппаратуры. Отечественной электронной промышленностью освоен выпуск широкой номенклатуры микросхем, ежегодно создаются десятки и сотни тысяч новых приборов для перспективных радиоэлектронных средств. Целью данного курсового проекта является разработка интегральной микросхемы в соответствии с требованиями, приведенными в техническом задании
1. ТЗ на проектирование микросхемы
2.1. Основание для разработки: Задание на курсовой проект.
2.2. Источники разработки: Электрическая принципиальная схема.
2.3. Технические требования к изделию:
Напряжение питания ИС - +5В.
Тип корпуса – 3101.8-1 (ГОСТ 17467-89)
Климатическое исполнение <<ТМ>> по ГОСТ 25467-82;
Категория размещения на объекте <<1>> по ГОСТ 25467-82;
Группа исполнения изделия по стойкости к механическим факторам <<М5>> по ГОСТ 25467-82.
Микросхема должна быть работоспособна:
интервал рабочих температур от +1 до +45 0С;
относительная влажность 98 % атмосферное давление от 84 кПа (630 мм.рт.ст.) до 106 кПа (800 мм.рт.ст.);
уровень рабочих вибраций от 1 до 200 Гц;
ударные нагрузки до 40g и длительность импульса 2…10 мс.
Вид производства – серийное
Конструкцию микросхемы выполнить в соответствии с электрической принципиальной схемой по полупроводниковой технологии методом фотолитографии.
Срок хранения ИС в корпусе, размещенных в упаковке предприятия-изготовителя, а также срок хранения в отапливаемых помещениях не менее 6 лет. В складских помещениях не менее 2 лет. Срок хранения исчисляется с момента изготовления.
2. Краткое описание работы схемы
Проектируемая в данном курсовом проекте схема, представляет собой базовый высокоскоростной логический элемент, применяемый как основа микросхем серии К531. Повышение быстродействия было достигнуто благодаря применению транзисторов Шотки.
Входной элемент данной схемы выполнен с применением многоэмиттерного транзистора VT1. Для защиты транзистора от пробоя отрицательными импульсами напряжения, применены защитные диоды VD1-VD3. Выходной сигнал с транзистора VT1 поступает на промежуточный каскад, выполненный на транзисторе n-p-n структуры (VT2), называемым фазорасщепительным. Он необходим для поочередного включения выходных транзисторов. Каскад имеет два выхода: коллекторный и эмиттерный, импульсы на которых противофазны.
В ТТЛШ логике с целью улучшения формы импульса, вместо эмиттерного резистора фазорасщепителя применен генератор тока – транзистор VT4 с резисторами R4, R5.
Выходной каскад выполнен по двухтактной схеме, и состоит из транзисторов n-p-n структуры, насыщаемого VT5 и составного эмиттерного повторителя VT3, VT4. Такой каскад называется квазикомплементарным в отличие от комплементарного составленного из пары n-p-n и p-n-p транзисторов. Резистор R3 ограничивает в выходном каскаде сквозной ток короткого замыкания, возникающего в момент их переключения.
3. Технология изготовления данной ИС.
Данную ИС предполагается изготавливать методом фотолитографии с применением планарно-эпитаксиальной технологии. Элементы ИС располагаются в пределах одной подложки на сравнительно небольших расстояниях друг от друга и формируются одновременно. Это обуславливает малый технологический разброс их параметров. Особенно высока точность выполнения соотношения параметров нескольких элементов. Эта получаемая точность сохраняется при изменении температуры окружающей среды, т.к. все элементы ИС работают практически при одной температуре.
Для изоляции элементов ИС применяются обратносмещенные p-n переходы (диодная изоляция).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
